(57)【要約】【課題】二重化されたデータ通信装置において、通信の瞬断を防止する。【解決手段】通信インタフェースをそれぞれ複数ポート具備する第１の系及び第２の系からなる二重構成の処理部XPCA、XPCBと、通信インタフェースをそれぞれ複数ポート具備する第１の系及び第２の系からなる二重構成のスイッチXSWA、XSWBを備え、各処理部と各スイッチとは、各ポートを通して、自系同士及び自系と他系とが接続され、第１の系の処理部XPCAは、予め設定された相手装置の１つめの宛先及び２つめの宛先に、第１の系のスイッチXSWAを介してパケットを送出し、また、第２の系の処理部XPCBは、予め設定された前記相手装置の３つめの宛先及び４つめの宛先に、第２の系のスイッチXSWBを介してパケットを送出する機能を備え、さらに、処理部XPCA、XPCBは、送信データにシーケンス番号を付したパケットを生成する機能を備えている。【選択図】図１
2013183246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信インタフェースをそれぞれ複数ポート具備する第１の系及び第２の系からなる二重構成の処理部と、通信インタフェースをそれぞれ複数ポート具備する第１の系及び第２の系からなる二重構成のスイッチを備え、前記各処理部と前記各スイッチとは、前記各ポートを通して、自系同士及び自系と他系とが接続され、前記第１の系の処理部は、予め設定された相手装置の１つめの宛先及び２つめの宛先に前記第１の系のスイッチを介してパケットを送出し、また、前記第２の系の処理部は、予め設定された前記相手装置の３つめの宛先及び４つめの宛先に前記第２の系のスイッチを介してパケットを送出する機能を備え、さらに、前記処理部は、送信データにシーケンス番号を付したパケットを生成する機能を備えたことを特徴とするデータ通信装置。
【請求項２】
通信インタフェースをそれぞれ複数ポート具備する第１の系及び第２の系からなる二重構成の処理部と、通信インタフェースをそれぞれ複数ポート具備する第１の系及び第２の系からなる二重構成のスイッチを備え、前記各処理部と前記各スイッチとは、前記各ポートを通して、自系同士及び自系と他系とが接続され、前記各処理部は、受信パケットから取り出した受信データとシーケンス番号を保持しておく一時保持メモリと、既に受信したデータのシーケンス番号を保持しておく番号メモリを備え、前記各処理部は、受信パケットから受信データとシーケンス番号とを取り出し、該シーケンス番号と前記一時保持メモリ及び番号メモリから読み出した情報を比較する機能と、その結果に応じて、前記一時保持メモリと前記番号メモリを書き換える機能と、受信データまたは前記一時保持メモリから読み出したデータを次のデータであると判定する機能とを備えたことを特徴とするデータ通信装置。
【請求項３】
前記二重構成の処理部は、それぞれ通信インタフェースを３ポート具備し、そのうちの１ポートを通して前記処理部同士が接続され、自系の処理部から他系の処理部へデータを送信するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のデータ通信装置。
【請求項４】
前記二重構成の処理部は、それぞれ通信インタフェースを３ポート具備し、そのうちの１ポートを通して前記処理部同士が接続され、自系の処理部で読み出したデータのうち次のデータであると判定したデータとそれに対応するシーケンス番号からなるパケットを生成して他系の処理部へ送出するようにしたことを特徴とする請求項２に記載のデータ通信装置。
【請求項５】
パケットの送出先または送出元である相手側の通信装置と、二重化された通信回線で接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のデータ通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、遠隔地に設置された通信装置間のデータ通信行なうデータ通信装置に関するもので、それぞれの装置は冗長構成とし、装置間を接続するための通信インタフェースも冗長構成としたものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示された従来の装置においては、二重化された処理装置と二重化された入出力装置をクロスコネクト接続し、各処理装置では、自系の入出力装置と他系の入出力装置を選択して使用できるように構成している。
【０００３】
また、特許文献２に示された別の従来の装置においては、送信元装置においてデータを複製しておき、中継回線と予備用回線にデータ送信しておくよう構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−１６６２９４号公報
【特許文献２】特開平０８−１８６５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の入出力装置の共用制御方式においては、それぞれの処理装置は、自系の入出力装置の故障を検出した後に、他系の入出力装置を使用するための選択信号を出力するので、故障検出してから使用する入出力装置の切り替えまでの間は、通信が瞬断してしまう、つまりパケットロスをしてしまうという問題がある。
【０００６】
また、特許文献２のデジタル交換機間中継方式及びデジタル交換機では、受信側装置は、中継回線に障害が発生していない通常時においては中継回線からのデータのみを受信して予備用回線からのデータは破棄する。そして、中継回線に障害が発生したときには、中継回線からのデータを破棄して、予備用回線からのデータを受信する。このため、中継回線の障害を検知してからデータを受信する回線の選択状態を切り替えるまでの間は、通信が瞬断してしまうという問題がある。
【０００７】
この発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、二重化された通信装置において、通信の瞬断が起こらないデータ通信装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るデータ通信装置は、通信インタフェースをそれぞれ複数ポート具備する第１の系及び第２の系からなる二重構成の処理部と、通信インタフェースをそれぞれ複数ポート具備する第１の系及び第２の系からなる二重構成のスイッチを備え、前記各処理部と前記各スイッチとは、前記各ポートを通して、自系同士及び自系と他系とが接続され、前記第１の系の処理部は、予め設定された相手装置の１つめの宛先及び２つめの宛先に前記第１の系のスイッチを介してパケットを送出し、また、前記第２の系の処理部は、予め設定された前記相手装置の３つめの宛先及び４つめの宛先に前記第２の系のスイッチを介してパケットを送出する機能を備え、さらに、前記処理部は、送信データにシーケンス番号を付したパケットを生成する機能を備えたものである。
【０００９】
また、この発明に係るデータ通信装置は、通信インタフェースをそれぞれ複数ポート具
備する第１の系及び第２の系からなる二重構成の処理部と、通信インタフェースをそれぞれ複数ポート具備する第１の系及び第２の系からなる二重構成のスイッチを備え、前記各処理部と前記各スイッチとは、前記各ポートを通して、自系同士及び自系と他系とが接続され、前記各処理部は、受信パケットから取り出した受信データとシーケンス番号を保持しておく一時保持メモリと、既に受信したデータのシーケンス番号を保持しておく番号メモリを備え、前記各処理部は、受信パケットから受信データとシーケンス番号とを取り出し、該シーケンス番号と前記一時保持メモリ及び番号メモリから読み出した情報を比較する機能と、その結果に応じて、前記一時保持メモリと前記番号メモリを書き換える機能と、受信データまたは前記一時保持メモリから読み出したデータを次のデータであると判定する機能とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、通信回線を介して相互にデータを送受信する装置において、通信の瞬断が起こらないデータ通信装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係るデータ通信装置を示ブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１における第１の系の処理部から相手側通信装置への通信経路を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１における第２の系の処理部から相手側通信装置への通信経路を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１における処理部の受信機能を説明する図である。
【図５】この発明の実施の形態２及び実施の形態３に係るデータ通信装置を示すブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態３における処理部の受信機能を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図１に基づいて説明する。図１において、この発明のデータ通信装置は、第１の系であるA系と第２の系であるB系の二重化された通信手段を有する通信装置Xと、同じく、第１の系であるA系と第２の系であるB系の二重化された通信
手段を有する通信装置Yとを、二重化された通信回線（以下単に回線と呼ぶ）KAとKBで接
続したものからなっている。
【００１３】
通信装置XのA系の処理部XPCAは、通信インタフェースを２ポート具備し、ポート１は自系（A系）のスイッチXSWAと接続され、ポート２は他系（B系）のスイッチXSWBと接続されている。同様に、通信装置XのB系の処理部XPCBは、通信インタフェースを２ポート具備し、ポート１は自系（B系）のスイッチXSWBと接続され、ポート２は他系（A系）のスイッチXSWAと接続されている。
【００１４】
通信装置XにおけるA系のスイッチXSWAは、通信インタフェースを３ポート具備し、ポート１は自系（A系）の処理部XPCAと接続され、ポート２は他系（B系）の処理部XPCBと接続され、ポート３は回線KAを通して通信装置YのA系のスイッチYSWAのポート３と接続されている。同様に、通信装置XにおけるB系のスイッチXSWBは、通信インタフェースを３ポート具備し、ポート１は自系（B系）の処理部XPCBと接続され、ポート２は他系（A系）の処理部XPCAと接続され、ポート３は回線KBを通して通信装置YのB系のスイッチYSWBのポート３と接続されている。前記各スイッチは、IPネットワーク機器におけるハブやL2SW、L3SWのようなものである。
【００１５】
なお、スイッチXSWAとスイッチYSWAとを接続する回線KA及び、スイッチXSWBとスイッチ
YSWBとを接続する回線KBは、実際には途中にもスイッチや光搬送装置がある構成であってもよいが、回線KAと回線KBは二重化された独立した回線とする。
【００１６】
一方、通信装置Yにおける装置構成は、通信装置Xにおける装置構成と同様であるので、通信装置Xの各装置の符号の先頭文字XをYにした符号を付して、その説明は省略する。
【００１７】
本構成において、通信装置Xから通信装置Yへデータを送信する動作を説明する。
処理部XPCA及び処理部XPCBは、送信するデータとして、予め同一のデータを保持しているものとする。これは、別装置（図示せず）から個別に受信したデータでもよく、別装置からブロードキャスト（同報通信）で受信した同一データでもよい。または、最初に処理部XPCAがデータを保持している場合は、処理部XPCAと処理部XPCBとの間で接続された通信ケーブル（図示せず）を介して処理部XPCBへデータを渡しておいてもよい。
【００１８】
なお、送信するデータにはシーケンス番号を付しておき、処理部YPCA及び処理部YPCBにおいて受信したデータが同一のものか異なるものかを判別できるようにしておく。さらに、シーケンス番号は、前回送信したデータのシーケンス番号に１を足した数字とし、処理部YPCA及び処理部YPCBにおいて受信したデータの順序を判別できるようにしておく。本明細書では、送信するデータにシーケンス番号を付したものをパケットと呼称する。
【００１９】
まず、処理部XPCAから通信装置Yへのパケット送信を、図２に基づいて説明する。
処理部XPCAは、予め設定された相手側の処理部YPCAのポート１を宛先として、パケットを送信する。このパケットは、処理部XPCAのポート１から送出され、スイッチXSWAと回線KAとスイッチYSWAを介して、処理部YPCAに伝送される。（破線で示す通信ルートａ２）
また、処理部XPCAは、予め設定された処理部YPCAのポート２を宛先として、パケットを送信する。このパケットは、処理部XPCAのポート２から送出され、スイッチXSWBと回線KBとスイッチYSWBを介して、処理部YPCAに伝送される。（破線で示す通信ルートｂ２）
また、処理部XPCAは、予め設定された処理部YPCBのポート１を宛先として、パケットを送信する。このパケットは、処理部XPCAのポート２から送出され、スイッチXSWBと回線KBとスイッチYSWBを介して、処理部YPCBに伝送される。（破線で示す通信ルートｃ２）
また、処理部XPCAは、予め設定された処理部YPCBのポート２を宛先として、パケットを送信する。このパケットは、処理部XPCAのポート１から送出され、スイッチXSWAと回線KAとスイッチYSWAを介して、処理部YPCBに伝送される。（破線で示す通信ルートｄ２）
【００２０】
次に、処理部XPCBから通信装置Yへのパケット送信を、図３に基づいて説明する。
処理部XPCBは、予め設定された相手側の処理部YPCAのポート１を宛先として、パケットを送信する。このパケットは、処理部XPCBのポート２から送出され、スイッチXSWAと回線KAとスイッチYSWAを介して、処理部YPCAに伝送される。（破線で示す通信ルートａ３）
また、処理部XPCBは、予め設定された処理部YPCAのポート２を宛先として、パケットを送信する。このパケットは、処理部XPCBのポート１から送出され、スイッチXSWBと回線KBとスイッチYSWBを介して、処理部YPCAに伝送される。（破線で示す通信ルートｂ３）
また、処理部XPCBは、予め設定された処理部YPCBのポート１を宛先として、パケットを送信する。このパケットは、処理部XPCBのポート１から送出され、スイッチXSWBと回線KBとスイッチYSWBを介して、処理部YPCBに伝送される。（破線で示す通信ルートｃ３）
また、処理部XPCBは、予め設定された処理部YPCBのポート２を宛先として、パケットを送信する。このパケットは、処理部XPCBのポート２から送出され、スイッチXSWAと回線KAとスイッチYSWAを介して、処理部YPCBに伝送される。（破線で示す通信ルートｄ３）
【００２１】
なお、図２の通信ルートａ２〜ｄ２及び図３の通信ルートａ３〜ｄ３に示すパケットは、通信プロトコルにおける送信元アドレスと宛先アドレスの組み合わせが全て異なっているが、中身は同一のパケットである。
【００２２】
処理部YPCAでは、図２の通信ルートａ２を介して受信したパケットと、図２の通信ルートｄ２を介して受信したパケットと、図３の通信ルートａ３を介して受信したパケットと、図３の通信ルートｄ３を介して受信したパケットの、計４つの同一パケットを受信する。同様に、処理部YPCBでも、計４つの同一パケットを受信する。
【００２３】
次に、通信装置Yの処理部におけるパケットの受信処理機能を、図４に基づいて説明す
る。
図４は、処理部YPCAの受信機能を表す図である。処理部YPCAでは、シーケンス番号S1、データD1からなるパケットP1を受信すると、受信機能Rが一時保持メモリMEMの書き込み・読み出しと、前回主機能Mへ渡したデータのシーケンス番号を保持する番号メモリNUMの書き込み・読み出しを行いながら、既に受信したデータを破棄して、新しく受信したデータを主機能Mへ渡す。以下、詳細を説明する。
【００２４】
処理部YPCAの受信機能Rは、パケットP1を１つ受信すると、そのシーケンス番号S1と、
番号メモリNUMから読み出したシーケンス番号SNとを比較する。
【００２５】
シーケンス番号S1が、シーケンス番号SNと同じかそれより小さければ、今回データD1は既に受信したデータなので、パケットP1を破棄して受信機能Rの処理を終了する。
【００２６】
シーケンス番号S1が、シーケンス番号SNに２を足した数字より大きければ、主機能Mへ
渡すべき次のデータではないので、シーケンス番号S1とデータD1を一時保持メモリMEMに
保存して、受信機能Rの処理を終了する。
【００２７】
シーケンス番号S1が、シーケンス番号SNに１を足した数字であれば、前回データのシーケンス番号SNに１を加算して番号メモリNUMに保存し、データD1を主機能Mへ渡す。次に、一時保持メモリMEMを走査して、シーケンス番号SNに１を加算したシーケンス番号を探す
。該当するものがあれば、前回データのシーケンス番号SNに１を加算して番号メモリNUM
に保存し、該当するシーケンス番号に対応するデータを一時保持メモリMEMから読み出し
て主機能Mへ渡す。さらに、一時保持メモリMEMを走査して、該当するものが見つからなくなるまで繰り返す。
【００２８】
この処理部YPCAの受信機能Rによると、シーケンス番号に従った順序で、データの重複
なく、主機能Mへデータを渡すことができる。
【００２９】
なお、主機能Mについては、システム毎に固有の上位アプリケーションであり、ここで
は説明しない。また、処理部YPCBについては、処理部YPCAと同様の機能を持つことから、説明を省略する。
【００３０】
この実施の形態１によるデータ通信装置によると、通信装置Xの処理部から通信装置Yの処理部へ合計８つの通信経路があり、処理部XPCA・処理部XPCB・スイッチXSWA・スイッチXSWB・処理部YPCA・処理部YPCB・スイッチYSWA・スイッチYSWBのいずれかが故障しても、故障部位を介さない他の通信経路でデータの送受信を行えるので、通信が瞬断することなく、つまりパケットロスすることなくデータの送受信を行うことができる。また、二重化された通信回線を用いることにより、片方の通信回線に障害が発生しても、通信の瞬断が起こらないデータ通信装置が得られる。
【００３１】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を図５に基づいて説明する。
【００３２】
通信装置Xと通信装置Yの構成は、実施の形態１における通信装置Xと通信装置Yと同じであるが、処理部XPCAと処理部XPCB、処理部YPCAと処理部YPCBのそれぞれが通信インタフェースをそれぞれ３ポートを具備して、ポート３により処理部XPCAとXPCB、処理部YPCA、YPCB相互に接続されている。その他の部位には、実施の形態１と同じ符号を付して、その説明は省略する。以下、実施の形態１と異なる点について詳細を説明する。
【００３３】
本構成において、通信装置Xから通信装置Yへデータを送信する動作を説明する。
通信装置Xの処理部XPCAにおいて通信装置Yへ送信するデータが生じると、処理部XPCAは、予め設定された処理部XPCBのポート３を宛先として、データを送信する。このデータは、処理部XPCAのポート３から送出され、処理部YPCBに伝送される。
その後は、実施の形態１における通信装置Xから通信装置Yへの送信処理の説明（段落［００１９］の図２の説明及び段落［００２０］の図３の説明）と同様である。
【００３４】
この実施の形態２に係るデータ通信装置によると、実施の形態１の効果に加えて、処理部XPCAで送信データが生じた場合でも、処理部XPCBで送信データが生じた場合でも、処理部XPCAと処理部XPCBが同一のデータを保持してから通信装置Yへデータ送出する。図２と
図３で示した合計８つの通信経路を常に使用してデータの送受信を行えるので、通信の冗長性が高まり、信頼性を向上させることができる。
【００３５】
実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３を図５に基づいて説明する。通信装置Xと通信装置Yの構成は、実施の形態２の説明と同一であるので、その説明は省略する。
【００３６】
本構成において、通信装置Yの処理部におけるパケットの受信処理機能を、図６に基づ
いて説明する。
【００３７】
処理部YPCAでは、ポート１とポート２とポート３からパケットを受信する。パケットP1を受信すると、受信機能Rが一時保持メモリMEMの書き込み・読み出しと、前回主機能Mへ
渡したデータのシーケンス番号を保持する番号メモリNUMの書き込み・読み出しを行いな
がら、既に受信したデータを破棄して、新しく受信したデータを主機能Mへ渡すとともに
、新しく受信したデータとそのシーケンス番号からなるパケットをポート３から処理部YPCBへ送出する。以下、詳細を説明する。
【００３８】
処理部YPCAの受信機能Rは、パケットP1を１つ受信すると、そのシーケンス番号S1と、
番号メモリNUMから読み出したシーケンス番号SNとを比較する。
【００３９】
シーケンス番号S1が、シーケンス番号SNと同じかそれより小さければ、今回データD1は既に受信したデータなので、パケットP1を破棄して受信機能Rの処理を終了する。
【００４０】
シーケンス番号S1が、シーケンス番号SNに２を足した数字より大きければ、主機能Mへ
渡すべき次のデータではないので、シーケンス番号S1とデータD1を一時保持メモリMEMに
保存して、受信機能Rの処理を終了する。
【００４１】
シーケンス番号S1が、シーケンス番号SNに１を足した数字であれば、前回データのシーケンス番号SNに１を加算して番号メモリNUMに保存し、データD1を主機能へ渡すとともに
、シーケンス番号S1とデータD1からなるパケットP1Aをポート３から処理部YPCBへ送出す
る。次に、一時保持メモリMEMを走査して、シーケンス番号SNに１を加算したシーケンス
番号を探す。該当するものがあれば、前回データのシーケンス番号SNに１を加算して番号メモリNUMに保存し、該当するシーケンス番号に対応するデータを一時保持メモリMEMから読み出して主機能Mへ渡すとともに、該当するシーケンス番号と該当するデータからなる
パケットをポート３から処理部YPCBへ送出する。さらに、一時保持メモリMEMを走査して
、該当するものが見つからなくなるまで繰り返す。この処理部YPCAの受信機能Rによると
、シーケンス番号に従った順序で、データの重複なく、主機能Mへデータを渡すことがで
きる。
【００４２】
この実施の形態３に係るデータ通信装置によると、実施の形態１の効果に加えて、処理部YPCBへ届くはずの４つのパケット全てが何らかの障害等で処理部YPCBへ届かなかった場合でも、処理部XPCAが受信データを処理部YPCBへ転送するので、処理部YPCBではシーケンス番号に従った順序で、データの重複や欠落がなく、通信の信頼性をより向上させることができる。
【符号の説明】
【００４３】
X、Y  通信装置、
XPCA、XPCB、YPCA、YPCB  処理部、
XSWA、XSWB、YSWA、YSWB  スイッチ、
KA、KB  通信回線、
1、2、3  通信インタフェースのポート番号、
ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２  通信装置Xから通信装置Yへの通信経路、
ａ３、ｂ３、ｃ３、ｄ３  通信装置Xから通信装置Yへの通信経路、
R  受信機能、
M  主機能、
MEM  一時保持メモリ、
NUM  番号メモリ、
P1、P1A  パケット、
S0、S1  シーケンス番号、
D0、D1  データ。
【図１】
2013183246.tif 000003
【図２】
2013183246.tif 000004
【図３】
2013183246.tif 000005
【図４】
2013183246.tif 000006
【図５】
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【図６】
2013183246.tif 000008